Жарық кванттары
§ 6.5 Жарық қысымы. Лебедев тәжiрибелерi
жүктеу/скачать 137 Kb.
|
887 kvant-testent
| § 6.5 Жарық қысымы. Лебедев тәжiрибелерi
Максвеллдiң электромагниттiк теориясынан жарық толқындары қандай да бiр бетке жұтылып немесе одан шағылған кезде оған қысым түсiретiндiгi шығады. Бұл теория беретiн ол қысымның мәнi мынаған тең
Мұндағы R – толқынның өзi түскен беттен шағылысу коэффициентi, ал ωорт – толқын энергиясының орташа тығыздығы. Шағылысу коэффициентiнiң мәнi өзiне түскен жарықты толығымен шағылыстыратын айна бетi үшiн 1 –ге, ал оны толығымен жұтатын шымқай қара бет үшiн 0 –ге тең. Бұл (6.4) өрнегi жоғарыда айтқанымыздай, жарықтың толқындық теориясының негiзiнде алынған. Ал екiншi жағынан жарықты кванттық теория тұрғысынан қарастыру да тура осындай нәтижеге алып келедi. Бұл теорияның көмегiмен жарықтың қысымын есептеу үшiн алдымен фотондардың импульсiнiң ұғымын енгiзу қажет. Ол үшiн арнаулы салыстырмалылық теориядағы энергия мен импульс арасындағы байланысты және фотонның тыныштық массасының нөлге тең екенiн пайдаланамыз. Онда
Ендi қандай да бiр дененiң бетiнiң бiрлiк ауданына перпендикуляр бағытта бiрлiк уақытта n фотон түсiп тұрсын делiк. Оның бiраз бөлiгi жұтылып, қалғаны керi шағылсын. Онда бетке жұтылған әрбiр фотон оған p=hν/c-ға тең импульс бередi. Ал беттен шағылған фотондардың оған беретiн импульсi сәйкес p=2hν/c-ға тең. Егер шағылу коэффициентi R болса, онда Rn – шағылған, ал (1-R)n – жұтылған фотондардың саны. Онда жарық қысымы былайша анықталады
Яғни, жоғарыдағы жарықтың толқындық теориясы беретiндей нәтижеге келдiк. Жарықтың қысымын алғаш рет 1890 жылы тәжiрибе жүзiнде орыс физигi П.Н.Лебедев аса сезiмтал айналмалы таразының көмегiмен өлшедi. Бұл айналмалы таразы иiндерiнiң бiрi шымқай қара, ал екiншiсi айнадай жалтыр екi қалақшамен жалғанған болатын. Түскен жарық жалтыр қалақшадан шағылып кетедi де қара қалақшаға жұтылып қалады. Сөйтiп екi иiндегi қысымның әртүрлi болуының салдарынан таразыда айналдырушы момент пайда болады. Бұл момент қысымның мәнiн бағалауға мүмкiндiк бередi. Осылай жасалған тәжiрибе Максвелл теориясымен үйлесетiндей нәтиже бердi. Лебедев тәжiрибесi Максвелл теориясының қалыптасуында елеулi роль атқарды. жүктеу/скачать 137 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|